Medicion De Resistencias

PRACTICA No.- 8 MEDICION DE RESISTENCIAS (PARTE UNO)

OBJETIVOS: Determinar el valor de una resistencia aplicando dos de los métodos indirectos la “ley de Ohm y el “método de sustitución”. Comparar varios métodos de medición de resistencia en base de la interpretación y análisis de los errores.

TEORIA: Métodos de medición de resistencias

a. Puente de kirchoff

El método del puente de Kirchoff es una versión modificada del puente de Wheastone. Esta representa un método preciso para la medición de la resistencia eléctrica. El dispositivo se muestra en la figura 3 y está compuesto de cuatro resistencias, R1, R2, R3 y R4 = Rx conectadas entre sí y alimentadas por una fuente de tensión E. Un galvanómetro se conecta entre los puntos c y d permitiendo determinar cuando el puente se encuentra en equilibrio. De la teoría correspondiente sabemos que para la condición de equilibrio del puente rige la siguiente expresión:

R1 * R3 = R2 * R4 [4]

De esta manera si R4 = Rx y, conociendo los valores de R1, R2 y R3, podemos determinar el valor de la resistencia incógnita llevando al puente a la situación de equilibrio.

b. Medida de resistencia a cuatro hilos (método kelvin)

Supongamos que queremos medir la resistencia de un componente localizado a una distancia significativa del óhmetro. Se trata de una situación complicada pues el óhmetro mide TODA la resistencia del circuito, lo cual incluye la resistencia de los cables (Rwire) de conexión y la resistencia objeto (Rsubject):

Normalmente la resistencia de los cables es muy baja (tan sólo unos pocos ohmios por cientos de metros de cable, dependiendo de la sección del cable) pero si los cables de conexión son muy largos, o (Rsubject) tiene un valor bajo el error que introducirán los cables de conexión será sustancial.

Un método ingenioso de medida del valor de la resistencia en casos como el anterior implica el uso tanto de un voltímetro como de un amperímetro. Sabemos por la ley de Ohm que la resistencia es el cociente entre tensión y corriente ( ). De este modo deberemos ser capaces de determinar la resistencia si medimos la corriente que lo atraviesa y la caída de potencial:

La corriente es la misma en todos los puntos del circuito puesto que todos los elementos están en serie. Puesto que tan sólo estamos midiendo la caída de tensión en el objeto medido (y no las resistencias de los cables) la resistencia calculada es indicativa del valor real de la resistencia (Rsubject).

Nuestro objetivo, sin embargo, es el de medir la resistencia a una distancia, de manera que nuestro voltímetro debe estar de alguna forma ubicado cerca del amperímetro, esto es, conectado a (Rsubject) por medio de cables los cuales tienen una resistencia.

Aparentemente hemos introducido un error sistemático pues ahora el voltímetro debe medir una caída de tensión a través de un par largo de cables resistivos, lo cual introduce una resistencia externa en el circuito. No obstante, si hacemos un estudio minucioso veremos que no perdemos ninguna precisión en absoluto, esto se debe a que la corriente que atraviesa el voltímetro tiene un valor ínfimo. La caída de tensión en los cables del voltímetro es insignificante, siendo la indicación del voltímetro prácticamente la misma que si se hubiera conectado directamente a (Rsubject).

Cualquier caída de tensión en los cables de corriente no será medida por el voltímetro. La precisión de la medida puede ser mejorada si la corriente del voltímetro se reduce al mínimo.

Este método de medida que evita el error sistemático que introduciría la resistencia de los cables se denomina método de los cuatro hilos o de Kelvin. Existen pinzas de conexión especiales (llamadas pinzas Kelvin) para facilitar esta clase de conexión a una resistencia.

c. Método del voltímetro – amperímetro

Cuando una corriente I circula por un conductor cuyos extremos tienes una diferencia de potencial V, la experiencia demuestra que: (Ley de Ohm)

I=V/R

Donde R es la resistencia del conductor.

Donde V es la tensión de la salida en los terminales de la fuente de alimentación y Rx la resistencia desconocida. Utilizando un voltímetro y un amperímetro podemos medir la diferencia de potencial en Rx y la corriente que circula por ella

d. Método de sustitución

Es aquel en el que

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